6.7.1　覆岩应力场发育规律

煤层开采前岩层在初始地应力场的作用下处于原始平衡状态，一旦存在开挖行为必将破坏这种平衡状态，系统会通过岩体变形破坏、应力转移等手段逐步形成新的平衡状态。随着工作面的推进，围岩破坏范围不断扩大，应力不断释放并转移，工作面周围岩体成为主要承压区，承担采空区上方大部分岩体自重及构造应力。

图6.3～图6.5给出了22618工作面分别推进到120m、360m以及600m时沿走向方向覆岩与地表平均应力场随工作面推进度的变化关系。工作面推进过程中，在工作面两侧一定范围内形成了压应力集中区，在采空区正上方一定范围内形成了应力降低区，再向上又出现了一定程度的应力集中现象，即在采空区上方形成“平均应力拱”。且随采空区面积的增大，应力集中范围和程度也不断增大。这是由于煤层采出以后直接顶垮落，岩层破断，导致应力释放，在直接顶中只存在较小的残存拉应力，在往上为裂隙带和弯曲带，由于采空区两侧覆岩向采空区移动，从而造成老顶应力集中以及采空区两侧煤壁平均应力不断增大，当采空区宽度达到充分采动以后煤壁两侧平均应力趋于稳定。

图6.3　22618工作面推进到120m时覆岩与地表平均应力场发育

图6.4　22618工作面推进到360m时覆岩与地表平均应力场发育

图6.5　22618工作面推进到600m时覆岩与地表平均应力场发育